JPH03149763A - 密閉式鉛蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は充電と放電とが繰り返される用途の密閉式鉛蓄
電池の改良に関するものである。

従来の技術とその課題 現在市販されている密閉式鉛蓄電池の大部分は、正負極
板と微細ガラス繊維を主成分とする隔漏体とに電解液を
含浸・保持させた、いわゆるリテーナ式と呼ばれるもの
である。このリテーナ式密閉鉛蓄電池は、従来の開放式
の鉛蓄電池に比べて、性能面では遜色はないもののコス
トが高いという問題点を有している。コスト高の原因は
、極板間に電解液を含浸・保持するために、例えば微細
ガラス繊維セパレータ（以後ガラスセパレータと呼ぶ）
等の液保持能力の優れた高価なセパレータを使用してい
るためである。このコスト高を解消するために、最近電
解液保持体として、ガラスセパレータなどの代わりにＳ
−０２などの無機酸化物から成る粉体を用いることが試
みられている。しかし、粉体を用いた場合には、電池性
能が粉体の粒子径によって著しい影響を受け、しかも性
能面で従来のリテーナ式より劣るという欠点がある。例
えば、粒子径の小さい粉体を用いると、多孔度が小さく
なり、電解液の保持量が少なくなるだけでなく、電解液
の拡散に必要な通路が細くなるために、放電性能は従来
のリテーナ式に比べて著しく低下する。これに対し、用
いる粉体の粒子を充分に大きくすると上記の欠点はなく
なるが、電解液の保持能力が低下し、深い充放電を繰り
返し行うと電解液の上下方向の比重差、いわゆる電解液
の成層化という現象が発生する。電解液が成層化し　た
状態で電池が使用されると、高濃度硫酸にさらされた下
部の正負極板中に硫酸鉛が集中して蓄積され、この硫ｉ
！鉛は充電しても活性化されないために、電池の容量低
下の原因となる。このように、上述した粉体をそのまま
ガラスセパレータの代わりに電解液保持体として用いる
と、従来のリテーナ式電池に比べて遜色のない性能を得
ることができなかった。

課題を解決するための手段 本発明は、極板群の周辺部および正負極板間の間隙に耐
酸−耐酸化性の粉体を充填し、該正負極板と該粉体に電
解液を吸収、保持させる構造を有する鉛蓄電池において
、該粉体に主として平均粒子径が２００μ以上の粉体を
用い、該粉体中の少なくとも一か所以上に平均粒子径が
１００μ以下の粉体層を設けることによって、上記問題
点を解決するものである。

作用 平均粒子径が２００μ以上の粉体の多孔度は十分に大き
いため、電解液の保持量は従来のリテーナ式と比べて遜
色なく、電解液の拡散に必要な通路も十分に確保できる
ために、放電容量はリテーナ式と同等となる。また、粉
体の粒子径が大きい場合に問題となる電解液の成層化は
、この粉体中に形成した粒子径の小さい粉体層によって
阻止されるため、寿命性能に悪い影響を与えることもな
い。

実施例 本発明によるリテーナ式電池を図面を用いて以下に説明
する。

第１図は、本発明による鉛蓄電池の一実施例の側部断面
模式図である。１はペースト式正極板、２はペースト式
負極板である。３はＳｉ　０２を主成分とする耐酸−耐
酸化性の粉体で、その平均粒子径が２００μ以上の粉体
、４は３と同じ組成を有するが、その平均粒子径が１０
０μ以下の粉体である。

前者の粉体層の厚みは４０１ｗ、後者の粉体層の厚みは
前者の厚みの１／４となるようにそれぞれ充填されてい
る。５は電槽、６は蓋、７は排気弁、８および９はそれ
ぞれ正極および負極端子である。なお、本実施例ではセ
パレータを使用していないが、勿論セパレータが正負極
間に挿入されていてもかまわない、電解液は、粉体３お
よび４と正極板１および負極板２とに含浸−保持されて
いる。

つぎに、本発明による上記の電池Ａの放電容量と寿命性
能について調べた試験の結果を述べる。

なお、、比較のために粒子径が２００μ以上の粉体のみ
を充填した電池Ｂ、粒子径が１００μ以下の粉体のみを
充填した電池Ｃおよびガラスセパレータを電解液保持体
に用いた従来のリテーナ式電池りを作製し、同時に試験
した。これらの電池の放電容量を第１表に示す、表中の
値は、従来のリテーナ式電池りの放電容量に対する比率
で示されている。

本発明による電池Ａの放電容量は、粒子径の大きい粉体
のみを充填した電池Ｂに比べると劣るものの、従来のリ
テーナ式電池りに比べると高率放電でも、低率放電でも
、遜色のないことがわかる。

第１表 電池　１０ＨＲ放電容量　ＩＨＲ放電容量　備　考（％
）　　　　　（％） Ａ　　　　１０７　　　　　９９　　　本発明晶Ｃ９２
７３ Ｄ　　　　１００　　　　１００ 一方、寿命性能については、１０ｔｌＲ電流で端子電圧
が１．７０Ｖになるまで放電し、続いて２．３５Ｖで２
４．１１充電するという充放電サイクル試験をおこなっ
て評価したが、第２図に示すように、粒子径が大きい粉
体のみを充填した電池Ｂの容量推移が極めて悪いことが
わかる。放電容量が初期のそれの７５％を切った時点に
おける電池上部と電池下部の電解液の比重差を第２表に
示すが、電池Ｂでは電解液が著しく成層化しており、こ
のため寿命性能が低下したものと考えられる。これに対
し、本発明による電池Ａでは、電解液の成層化はほとん
ど起っておらず、寿命性能も従来のリテーナ式電池りと
同等である。本発明による電池Ａで電解液が成層化しな
かったのは、作用の項で述べた理由によるものと考えら
れる。

第２表 １電池１　電解液比重（２０℃）１備　考　１（１電池
上部電池下部１１ Ａ　　　１．２６０　　１．２７６　　本発明品８　　
　　１．２０３　　　　１．３４８Ｃ１，２６５１，２
７３ なお、本実施例では、平均粒子径が２００μ以上の粉体
の層厚を４０ｍ５、平均粒子径が１００μ以下の粉体層
厚を１１＋＋ｎとしたが、前者の層厚は６０ｍｍ以上、
また後者の層厚は前者の１／２〜１１５にするのが好ま
しい、これは前者の層厚を６０ｍｍ以上にするとその部
分で電解液の成層化が著しく起こるためである。また、
６０１１１１１以下でも後者の層厚を前者のし５以下に
すると電解液の成層化を阻止できないためと考えられる
。また、後者の層厚を前者の１／２以上に厚くすると好
ましくないのは、その様な比率にすると細かい粉体の占
める比率が高くなり、放電容量が低下するからである。

発明の効果 以上述べたように、極板群の周辺部および正負極板間の
間隙に耐酸・耐酸化性の粉体を充填し、正負極板と粉体
に電解液を吸収、保持させる構造を有する鉛蓄電池にお
いて、充填する粉体に主として平均粒子径が２００μ以
上の粉体を用い、該粉体中の少なくとも一か所以上に平
均粒子径が１００μ以下の粉体層を設けることにより、
放電容量を低下させることなく電解液の成層化を防止で
き、寿命性能の向上を図ることができる。その結果、高
容量でかつ長寿命の大形密閉鉛蓄電池が低コストで得ら
れ、その工業的価値は甚だ大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明鉛Ｔｉ電池の一実施例における側部断
面図、第２図は本発明による電池Ａおよびその他の電池
Ｂ、Ｄの寿命試験時における放電容量の推移を示す図で
ある。 １・・・正極板、２・・・負極板、３・−平均粒子径が
２００μ以上の粉体、４・−・平均粒子径が１００μ以
下の粉体。 大　１　図 穿　２　図 　１　　Δ　　　　　　　ｏ× ブイフル敦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、正極板と負極板あるいは正負極板と多孔性隔離板か
   ら構成される極板群の周辺部および正負極板間の間隙に
   平均粒子径が２００μ以上の耐酸・耐酸化性の粉体を充
   填し、該正負極板と該粉体に電解液を吸収、保持させる
   構造を有する鉛蓄電池において、該粉体層の少なくとも
   一か所以上に平均粒子径が１００μ以下の粉体層を設け
   たことを特徴とする密閉式鉛蓄電池。